【技术实现步骤摘要】
一种附加多视线特征约束的城市场景网格模型优化方法
[0001]本专利技术属于遥感测绘领域，尤其涉及一种附加多视线特征约束的城市场景网 格模型优化方法。
技术介绍
[0002]基于多视角立体重建技术的三维重建是获取物体三角网格模型的重要方式 之一，其主要流程包括密集匹配生成点云、点云构网生成模型、模型纹理映射。 但是由于密集匹配算法的限制，最终生成的点云中不可避免地会包含一定数量的 噪声点，尤其是在重建物体的边缘区域。这类噪声难以通过点云滤波等方式去除， 导致重建所得的城市实景三维模型中存在错误的起伏，尤其在建筑边缘区域存在 扭曲或者过度圆滑的现象。城市场景中存在大量的规则建筑，需要对三维模型附 加平直化的约束，提高城市场景三维模型的精度及美观程度。
[0003]传统的网格模型优化方法是基于网格顶点在影像上的投影一致性最大来调 整初始网格模型上顶点坐标，由于影像一致性这一测度的特性，优化之后的模型 存在圆滑的现象，无法恢复建筑边缘等区域的平直性。在传统的优化方法基础上， 有一些工作也加入了直线约束，其中大部分的方法都是...
【技术保护点】
【技术特征摘要】 【专利技术属性】
1.一种附加多视线特征约束的城市场景网格模型优化方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1：将多视影像序列中每帧多视影像通过直线段提取算法提取出多条二维直线段；构建每条二维直线段的二进制描述符，并在连续的两帧多视影像之间利用二维直线段的二进制描述符匹配二维直线段，得到多组同名的二维直线段；步骤2：选择每组同名二维直线段中长度最长的二维直线段构建最长二维直线段集合，将最长二维直线段集合中每条线段上的每一个像素通过各自的相机位姿参数反投影到三维网格模型上，所有反投影点在三维网格模型上所处的三角面片的所有顶点集合即为三维网格模型多个边缘顶点集合；步骤3：在通过步骤2获得边缘顶点集合后，构造关于三维网格模型顶点的能量函数，并通过梯度下降法逐步减小能量，逐步优化三维网格模型顶点的位置，直至能量最小时，三维网格模型顶点均被优化至最优位置。2.根据权利要求1所述的附加多视线特征约束的城市场景网格模型优化方法，其特征在于：步骤1所述多视影像序列为：I＝{I1,I2,...,I
K
}其中，K为多视影像序列中影像的数量，I
k
为多视影像序列中第k帧多视影像，I
k
(x,y)为多视影像序列中第k帧多视影像第x行第y列的像素，k∈[1,K]，x∈[1,R]，y∈[1,C]，R为多视影像的行数，C为多视影像的列数；步骤1所述每帧影像提取到的多条二维直线段为：line
k,j
＝{I
k
(x1,y1),I
k
(x2,y2),...,I
k
(x
N
,y
N
)}其中，line
k
为第k帧多视影像中提取到的多条二维直线段，line
k,j
为第k帧多视影像对应的第j条二维直线段，j∈[1,L
k
],L
k
为第k帧多视影像中提取到的二维直线段的数量，line
k,j
是由第k帧多视影像上的多个像素I
k
(x
n
,y
n
)组成，其中x
n
∈[1,R]和y
n
∈[1,C]分别表示像素的行号和列号，N为二维直线段line
k,j
上的像素总数，且这N个像素在第k帧多视影像上的坐标是相连的；步骤1所述每条二维直线段的二进制描述符为：其中，LBD
k,j
为第k帧多视影像对应的第j条二维直线段的二进制描述符；步骤1所述在连续的两帧多视影像之间利用二维直线段的二进制描述符匹配二维直线段为：寻找连续两帧多视影像上的直线描述符的对应关系：{LBD
k
,LBD
k+1
},k∈[1,K
‑
1]，LBD
k
中的LBD
k,m
、LBD
k+1
中LBD
k+1,n
两个描述符向量之间的欧氏距离最近则说明匹配程度最高即两线段匹配成功，则将line
k+1,n
添加至line
k,m
所属的同名直线组L
s
，记为
如此匹配策略将得到多组同名的二维直线段为：如此匹配策略将得到多组同名的二维直线段为：其中，s表示同名直线组号，S表示所有同名的二维直线段组的数量，L
s
表示第s组同名直线，表示第k帧多视影像上的二维直线段line
k,j
，其中j在[1,L
k
]区间内。3.根据权利要求1所述的附加多视线特征约束的城市场景网格模型优化方法，其特征在于：步骤2所述构建最长二维直线段集合为：其中，表示第s组同名直线中最长的直线段，来自第k
技术研发人员：谢洪，闫利，陈长军，俞思帆，黄健铭，
申请(专利权)人：武汉大学，
类型：发明
国别省市：
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